CN104826938A - 一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，包括上模与下模，上模从上至下包括依次紧固连接的模柄、上模板、上垫板、上固定板和上卸料板，上固定板的内部设有落料成型冲孔凸凹模，下模从上至下包括依次紧固连接的落料凹模、冲孔凸模外固定板、下垫板和下模板，落料凹模的中间设有成型凹模，所述冲孔凸模外固定板的中间设有冲孔凸模内固定板，所述冲孔凸模内固定板的中间设有冲孔凸模，落料成型冲孔凸凹模、成型凹模及冲孔凸模共同形成工件的成型型腔。本发明成型凸模与冲孔凹模复合一体，将坯料在落料的同时实现成型及冲孔，使坯料成型及冲孔过程稳定，保证了轴承螺母锁紧垫圈的外观形状规整及强度性能稳定。

Description

一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具及其工艺

技术领域

本发明属于机械加工设备领域，特别涉及一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具及其工艺。

背景技术

轴承螺母锁紧垫圈安装在汽车后桥半轴带制动器总成上，主要作用是用于垫平轴承螺母与半轴轴承的接触面并压紧半轴轴承及防止其在安装轴承螺母时发生打滑现象，从而确保汽车的后桥半轴安装在制动器总成上平稳、牢固。

轴承螺母锁紧垫圈传统的生产方式分四道工序进行加工，其先采用单点剪板机实施工序一下料加工，接着采用单点开式汽动压力机实施工序二落料加工，然后采用单点开式汽动压力机实施工序三成型加工，最后采用单点开式汽动压力机实施工序四冲孔加工。使用传统生产工艺，不但需要安装的模具数量较多，生产耗时较长，而且还要在多台设备之间进行多次物料配送，生产效率较低。

本发明正是基于现有技术中生产工艺存在的可优化性考虑，设计一种轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，不但能使产品在同一道工序中同时实现落料、成型和冲孔三种不同的冲压加工动作，将三道工序优化为一道工序，而且还能使产品冲孔过程稳定，保证孔的位置度稳定及外观形状规整，这样通过设计一种能满足生产轴承螺母锁紧垫圈的落料成型冲孔复合模具，提高产品的生产效率、提升产品的质量稳定性，就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于优化现有生产工艺的不足，适应现实需要，提供一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，包括上模与下模，

所述上模从上至下包括依次紧固连接的上卸料杆、模柄、上模板、上垫板、上固定板、上卸料橡胶和上卸料板，所述上固定板设有凸凹模座孔与落料成型冲孔凸凹模固定连接，上卸料橡胶和上卸料板设有凸凹模导孔与落料成型冲孔凸凹模滑动连接，落料成型冲孔凸凹模为筒状结构；上卸料杆与模柄、上垫板的中间导孔滑动连接，上卸料杆杆柄在落料成型冲孔凸凹模的筒状内孔中；

所述下模从上至下包括依次紧固连接的落料凹模、冲孔凸模外固定板、下垫板和下模板，落料凹模的中间设有成型凹模，成型凹模为筒状结构，所述冲孔凸模外固定板的中间设有冲孔凸模内固定板，顶料杆与冲孔凸模内固定板、下垫板和下模板的过渡孔滑动连接；所述成型凹模和冲孔凸模内固定板的中间设有冲孔凸模；冲孔凸模与成型凹模滑动连接，与冲孔凸模内固定板固定连接；

所述落料成型冲孔凸凹模、落料凹模、成型凹模及冲孔凸模共同形成工件的成型型腔。

所述下模设有四件顶料杆，冲孔凸模内固定板、下垫板和下模板分别设有四个过渡孔。

所述落料凹模的上表面横向及纵向设有挡料销。

在所述上模与下模之间设置有导柱导套结构，所述导套与导柱双面间隙最大取0.034mm；

落料成型冲孔凸凹模的落料部位外径为误差±0.02mm、冲孔部位内径误差±0.02mm，落料凹模的落料部位内径误差±0.02mm，成型凹模的外径误差±0.02mm、内径误差±0.02mm，冲孔凸模的冲孔外径误差±0.02mm，落料及冲孔的凸模与凹模双面间隙均取值为0.30mm；

成型凹模在落料凹模的内部上下滑动连接的双面间隙取值为0.18mm；

落料成型冲孔凸凹模的成型端面角度误差±0.1°。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的落料凸模、成型凸模与冲孔凹模复合一体的凸凹模结构及镶入式成型凹模结构将坯料在落料的同时实现成型及冲孔，并使坯料成型及冲孔过程稳定，保证了轴承螺母锁紧垫圈的外观形状规整及强度性能稳定。

2.能将三道工序优化为一道工序，提升生产节拍、加大产能、降低生产成本。

附图说明

图1为本发明落料成型冲孔复合模具的结构示意图；

图2为本发明实施例1的下模部分俯视结构示意图；

图3为工件落料成型冲孔工序后的主视结构示意图；

图4为工件落料成型冲孔工序后的俯视结构示意图；

图中，上卸料杆1，模柄2，上模板3，导套4，上垫板5，上固定板6，落料成型冲孔凸凹模7，上卸料橡胶8，上卸料板9，轴承螺母锁紧垫圈10，导柱11，落料凹模12，挡料销13，成型凹模14，冲孔凸模15，冲孔凸模内固定板16，下顶料杆17，冲孔凸模外固定板18，下垫板19，下模板20，轴承螺母锁紧垫圈坯料21。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1—图4。

一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，包括上模与下模，所述上模从上至下包括依次紧固连接的上卸料杆1、模柄2、上模板3、上垫板5、上固定板6、上卸料橡胶8和上卸料板9，所述上固定板6设有凸凹模座孔与落料成型冲孔凸凹模7固定连接，上卸料橡胶8和上卸料板9设有凸凹模导孔与落料成型冲孔凸凹模7滑动连接，落料成型冲孔凸凹模7为筒状结构；上卸料杆1与模柄2、上垫板5的中间导孔滑动连接，上卸料杆1杆柄在落料成型冲孔凸凹模7的筒状内孔中；

所述下模从上至下包括依次紧固连接的落料凹模12、冲孔凸模外固定板18、下垫板19和下模板20，落料凹模12的中间设有成型凹模14，成型凹模14为筒状结构，所述冲孔凸模外固定板18的中间设有冲孔凸模内固定板16，顶料杆17与冲孔凸模内固定板16、下垫板19和下模板20的过渡孔滑动连接；所述成型凹模14和冲孔凸模内固定板16的中间设有冲孔凸模15；冲孔凸模15与成型凹模14滑动连接，与冲孔凸模内固定板16固定连接；

所述落料成型冲孔凸凹模7、落料凹模12、成型凹模14及冲孔凸模15共同形成工件的成型型腔。

所述下模设有四件顶料杆17，冲孔凸模内固定板16、下垫板19和下模板20分别设有四个过渡孔。

所述落料凹模12的上表面横向及纵向设有挡料销13。

技术保证：

在所述上模与下模之间设置有导柱导套结构，所述导套4与导柱11双面间隙最大取0.034mm，模具精度的重要指标参数。

1.落料成型冲孔凸凹模7的落料部位外径为φ75.7±0.02mm、冲孔部位内径为φ45.6±0.02mm，落料凹模12 的落料部位内径为φ76.0±0.02mm，成型凹模14的外径为φ75.82±0.02mm、内径为φ45.82±0.02mm，冲孔凸模15 的冲孔外径为φ45.3±0.02mm，落料及冲孔的凸模与凹模双面间隙均取值为0.30mm。

2.成型凹模14在落料凹模12的内部上下滑动连接的双面间隙取值为0.18mm。

3.落料成型冲孔凸凹模7的成型端面角度为25°±0.1°，模具的成型角度是产品成型后总高度的保证。

4.冲孔凸模内固定板16不但固定冲孔凸模15的位置而且固定落料凹模12的位置，是产品内孔位置度稳定的保证。

产品原工艺为：1.下料-2.落料-3.成型-4.冲孔，实施例新工艺为1.下料-2.落料成型冲孔，下料工序坯料尺寸为：2.0mm×86±1mm×1000mm。

 发明的工作原理简述如下：

该类轻卡车型的轴承螺母锁紧垫圈是由2.0mm厚的ST12冷轧板经冲压加工制成，在下料工序后便可用于落料成型冲孔复合模具的加工：

第一步，将本发明的汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，安装在单点开式带下顶出缸的汽动100T压力机上。

第二步，如图2所示，将下料工序后的轴承螺母锁紧垫圈坯料21放置在落料凹模12上方并完全覆盖住落料凹模的内腔，并使轴承螺母锁紧垫圈坯料21的前端面紧靠着前部的定位挡料销13、左侧端面紧靠着左侧的导向挡料销13。

第三步，开动压力机对轴承螺母锁紧垫圈坯料21进行冲压加工，机床上工作平台带着落料成型冲孔凸凹模7向下运动，当轴承螺母锁紧垫圈坯料21与成型凹模14接触时，此前下降了的上卸料杆1向上运动，与此同时成型凹模14与下顶料杆17带着机床下顶出缸向上的推力和轴承螺母锁紧垫圈坯料21一起随着落料成型冲孔凸凹模7向下运动，直到机床上工作平台运行到下死点为止，使轴承螺母锁紧垫圈坯料21在落料成型冲孔凸凹模7、落料凹模12、成型凹模14和冲孔凸模15之间的作用下完成落料、成型和冲孔，达到落料外径φ77.7mm、成型内径φ59.1mm、内孔孔径φ45.3 mm、成型高度6.0mm、装配面平面度0.20mm、止口宽度7.8 mm、止口内孔间距42.6 mm，经过落料成型冲孔后，工件的结构如图3、图4所示。

第四步，压力机上工作台面带着落料成型冲孔凸凹模7向上回位，上卸料杆1受到机床上部的横向卸料杆的阻力转而向下回位并将冲孔后的废料从落料成型冲孔凸凹模7内腔中击落出来，成型凹模14与下顶料杆17随着机床下顶出缸一起向上回位并将冲制好的轴承螺母锁紧垫圈10从落料凹模12的内腔中弹出。

第五步，先用轴承螺母锁紧垫圈坯料21将冲孔后的废料从下落途中横向向外侧拨入废料箱内，再用轴承螺母锁紧垫圈坯料21将冲制好的轴承螺母锁紧垫圈10横向向外侧拨离落料凹模12的上表面，并装入物料箱内。

采用本发明的汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具制作的轴承螺母锁紧垫圈外形尺寸稳定在落料外径φ77.7mm、成型内径φ59.1mm、内孔孔径φ45.3 mm、成型高度6.0mm、装配面平面度0.20mm、止口宽度7.8 mm、止口内孔间距42.6 mm，整体外形的一致性规整，可持续稳定的确保轴承螺母锁紧垫圈外形、孔径及孔位置度达到产品图纸的设计要求。在提高产品质量的同时也提升了产能, 轻卡车型的轴承螺母锁紧垫圈生产工序由原来的工序二落料、工序三成型、工序四冲孔三道优化为现在的工序二落料成型冲孔一道。单件产品单班产能由5700件提升为13000件，单班产能提升了128.1%。

Claims (5)

1.一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，包括上模与下模，其特征在于，

所述上模从上至下包括依次紧固连接的上卸料杆（1）、模柄（2）、上模板（3）、上垫板（5）、上固定板（6）、上卸料橡胶（8）和上卸料板（9），所述上固定板（6）设有凸凹模座孔与落料成型冲孔凸凹模（7）固定连接，上卸料橡胶（8）和上卸料板（9）设有凸凹模导孔与落料成型冲孔凸凹模（7）滑动连接，落料成型冲孔凸凹模（7）为筒状结构；上卸料杆（1）与模柄（2）、上垫板（5）的中间导孔滑动连接，上卸料杆（1）杆柄在落料成型冲孔凸凹模（7）的筒状内孔中；

所述下模从上至下包括依次紧固连接的落料凹模（12）、冲孔凸模外固定板（18）、下垫板（19）和下模板（20），落料凹模（12）的中间设有成型凹模（14），成型凹模（14）为筒状结构，所述冲孔凸模外固定板（18）的中间设有冲孔凸模内固定板（16），顶料杆（17）与冲孔凸模内固定板（16）、下垫板（19）和下模板（20）的过渡孔滑动连接；所述成型凹模（14）和冲孔凸模内固定板（16）的中间设有冲孔凸模（15）；冲孔凸模（15）与成型凹模（14）滑动连接，与冲孔凸模内固定板（16）固定连接；

所述落料成型冲孔凸凹模（7）、落料凹模（12）、成型凹模（14）及冲孔凸模（15）共同形成工件的成型型腔。

2.根据权利要求1所述的一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，其特征在于，所述下模设有四件顶料杆（17），冲孔凸模内固定板（16）、下垫板（19）和下模板（20）分别设有四个过渡孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，其特征在于，所述落料凹模（12）的上表面横向及纵向设有挡料销（13）。

4.根据权利要求1或2所述的一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，其特征在于，在所述上模与下模之间设置有导柱导套结构，所述导套（4）与导柱（11）双面间隙最大取0.034mm；

落料成型冲孔凸凹模(7)的落料部位外径为误差±0.02mm、冲孔部位内径误差±0.02mm，落料凹模(12)的落料部位内径误差±0.02mm，成型凹模(14)的外径误差±0.02mm、内径误差±0.02mm，冲孔凸模(15)的冲孔外径误差±0.02mm，落料及冲孔的凸模与凹模双面间隙均取值为0.30mm；

成型凹模(14)在落料凹模(12)的内部上下滑动连接的双面间隙取值为0.18mm；

落料成型冲孔凸凹模(7)的成型端面角度误差±0.1°。

5.采用权利要求1所述的一种汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具的落料成型冲孔工艺，其特征在于，

第一步，将所述的汽车托盘式轴承螺母锁紧垫圈落料成型冲孔复合模具，安装在单点开式带下顶出缸的汽动压力机上；

第二步，将下料工序后的轴承螺母锁紧垫圈坯料(21)放置在落料凹模(12)上方并完全覆盖住落料凹模的内腔，并使轴承螺母锁紧垫圈坯料(21)的前端面紧靠着纵向上的挡料销(13)，左侧端面紧靠着左侧的横向上的挡料销(13)；

第三步，开动压力机对轴承螺母锁紧垫圈坯料(21)进行冲压加工，机床上工作平台带着落料成型冲孔凸凹模(7)向下运动，当轴承螺母锁紧垫圈坯料(21)与成型凹模(14)接触时，此前下降了的上卸料杆(1)向上运动，与此同时成型凹模(14)与下顶料杆(17)带着机床下顶出缸向上的推力和轴承螺母锁紧垫圈坯料(21)一起随着落料成型冲孔凸凹模(7)向下运动，直到机床上工作平台运行到下死点为止，使轴承螺母锁紧垫圈坯料(21)在落料成型冲孔凸凹模(7)、落料凹模(12)、成型凹模(14)和冲孔凸模(15)之间的作用下完成落料、成型和冲孔；

第四步，压力机上工作台面带着落料成型冲孔凸凹模(7)向上回位，上卸料杆(1)受到机床上部的横向卸料杆的阻力转而向下回位并将冲孔后的废料从落料成型冲孔凸凹模(7)内腔中击落出来，成型凹模(14)与下顶料杆(17)随着机床下顶出缸一起向上回位并将冲制好的轴承螺母锁紧垫圈(10)从落料凹模(12)的内腔中弹出。